西宁地区界限温度变化特征分析
2024-06-24黄晨马辉洪震坤
黄晨 马辉 洪震坤
摘 要:通过分析研究了青海省西宁市1960—2018年近59年的界限温度初、终日、界限温度期间持续日数变化趋势、界限温度初终日及期间持续日数与年平均气温的相关性和界限温度期间的积温变化趋势。得出了以下结论:(1)界限温度初日整体呈提前趋势,终日整体呈推后趋势,这表明随着气温升高,界限温度日数增加。根据各界限温度的初终日变化来看,西宁地区春秋季整体呈增暖趋势。(2)伴随温度的升高,界限温度初终日之间的天数也随之增加。(3)通过分析有效积温和活动积温,根据气候倾向率变化看,大通增温最为明显,湟中次之,湟源最低。
关键词:西宁 界限温度 趋势分析 变化特征
中图分类号:S161.2+2
Analysis of the Change Characteristic of Critical Temperature in Xining
HUANG Chen1 MA Hui2 HONG Zhenkun3
(1.Xining Meteorological Bureau, Xining, Qinghai Province, 810016 China;2.Hainan Prefecture Meteorological Bureau, Hainan Tibetan Autonomous Prefecture, Qinghai Province, 813000 China;3.Zadoi County Meteorological Bureau,Yushu,Qinghai Province,815300 China)
Abstract: This paper analyzes and studies the variation trend of the initial and final days of critical temperature and the duration of days during the critical temperature period, the correlation between the initial and final days of critical temperature and the duration of days during the critical temperature period and annual average temperature, and the variation trend of acumulated temperature during the critical temperature period in the past 59 years from 1960 to 2018 in Xining City, Qinghai Province, and draws the following conclusions. (1) The initial day of critical temperature showed a tendency to advance overall, and its final day showed a tendency to delay overall, which showed the days of critical temperature increased with the rising of temperature. According to the variation of the initial and final days of each critical temperature, it showed a tendency to warm in spring and autumn in Xining overall. (2) As temperature rose, and the days between the initial day and final day of critical temperature increased. (3) Through the analysis of the effective accumulated temperature and the active accumulated temperature, and according to the variation of the climate inclination rate, it can be seen that the warming of Datong was the most obvious, followed by Huangzhong, and Huangyuan was the lowest.
Key Words: Xining; Ctitical temperature; Trend analysis; Change characteristic
农业界限温度是表征农业生产中某些重要物候现象、作物发育期和农事活动开始、终止的温度[1]。日平均气温稳定通过 0 ℃的持续日数是鉴定地区作物生长期长短的指标,期间的积温代表一个地区农业生产年度周期的热量状况[2]。10 ℃ 是喜温作物生长的起始温度,也是喜凉作物迅速生长的阶段,多年生作物开始以较快速度积累干物质。一般以日平均气温≥10 ℃ 的时段作为喜温作物的生长期。
1数据来源与研究方法
1.1分析数据来源
选取1960—2018年大通、湟中和湟源3个站的气温常规气象观测资料。
1.2研究方法
本文主要采用的方法有五日滑动平均法和线性倾向估计法。利用Excel和SPSS对西宁地区各地理单元(湟中、湟源、大通)的气温数据进行分析。
其中,SPSS用于分析界限温度初终日及期间持续日数与年平均气温的关系。根据线性回归分析建立一元一次线性方程来表示界限温度初终日期间持续日数随年平均气温变化的趋势,即:
式(1)中:为气象要素(气温);为时间(1960—2018);和为非标准化系数[3],由SPSS分析得出。
2界限温度初、终日
所谓界限温度,即农业界限温度,又叫指标温度,是表明某些重要物候现象或农事活动开始、终止的温度。西宁地区各地理单元稳定通过各界限温度初、终日的平均、最早、最晚日期[4],具体如表1所示。
根据表1数据显示,稳定通过0 ℃初日最早日期三者相差较大,湟中最早,大通比湟中晚23天,湟源比大通晚8天,3个地理单元的平均日期和最晚日期相差不大;3个地理单元稳定通过0 ℃终日的平均日期、最早日期和最晚日期分别都相差不大。稳定通过3 ℃初日,湟中和大通的日期较为一致,分别为3月8日和3月9日,湟源比大通晚4天;三者的平均日期和最晚日期较为一致;湟源、湟中和大通稳定通过3℃终日的平均日期、最早日期和最晚日期分别基本一致。稳定通过5 ℃初日平均日期湟源和湟中一致,大通早两天,湟源和大通最早日期和最晚日期分别一致,湟中分别晚3天和两天;湟源、湟中和大通稳定通过5 ℃终日的平均日期、最早日期和最晚日期分别都较为一致。稳定通过10 ℃初日的平均日期三者相差较小,最早日期上,大通最早,湟中比大通晚8天,湟源比湟中晚3天,最晚日期上,湟中最早,湟源比湟中晚28天,大通比湟源晚8天;3个地理单元稳定通过10℃终日的平均日期、最早日期和最晚日期分别相差较小[5]。
3界限温度期间持续日数的变化趋势
日平均气温稳定通过某界限温度的初、终日之间的持续日数,能够较好地表示相应农事季节或可供某类作物生长发育时间的长短,是确定种植类型和调整种植结构的重要依据。从图1可以看出,≥0 ℃持续日数从20世纪60~80年代变化不明显,90年代后3个地理单元均呈现出增长趋势;≥3 ℃持续日数,湟中呈持续增长趋势,湟源和大通在90年代后增长明显;≥5℃持续日数,湟源在90年代后开始增长,湟中和大通从70年代开始呈现上升趋势;≥10℃持续日数,3个地理单元均从70年代开始增长[6]。
3个地理单元界限温度期间持续日数的年际变化如图1所示。由此可以看出伴随温度的升高,界限温度初终日之间的天数也随之增加。
4界限温度时段积温
积温分为活动积温和有效积温。活动积温指的是界限温度期间逐日平均气温累计之和,有效积温指的是界限温度期间大于界限温度气温减去界限温度之和。
根据表2可以看出,0~10 ℃界限温度期间的活动积温和有效积温的平均值均以大通>湟中>湟源。0 ℃活动积温、5 ℃有效积温和10 ℃有效积温的最少值均为湟源>大通>湟中;3 ℃活动积温的最少值为大通>湟中>湟源;5 ℃活动积温和10 ℃的最少值均为湟源>湟中>大通;3 ℃有效积温的最少值为湟中>大通>湟源。0、3 ℃和5 ℃活动积温与3 ℃、5 ℃有效积温的最多值均为大通>湟中>湟源;10 ℃活动积温和有效积温最多值均为大通>湟源>湟中[7]。
5结语
(1)界限温度初日整体呈提前趋势,终日整体呈推后趋势,这表明随着气温升高,界限温度日数增加。根据各界限温度的初终日变化来看,西宁地区春秋季整体呈增暖趋势。
(2)伴随温度的升高,界限温度初终日之间的天数也随之增加。年平均气温每升高1 ℃,可使0~3 ℃初日提前2~6天,5~10 ℃初日提前1~6天;0~3 ℃终日推迟3~4天,5~10 ℃终日推迟2-5天;使界限温度期间的持续日数增加5~11天。
(3)通过分析有效积温和活动积温,根据气候倾向率变化看,大通增温最为明显,湟中次之,湟源最低。
参考文献
[1] 邓俊淼,董铠进,王瑄.农业气象灾害对粮食生产效率影响研究[J].南都学坛,2023, 43(6):101-108.
[2] 宋艳玲,周广胜,郭建平.气候变暖对冬小麦徐麦33产量和品质影响[J].应用气象学报, 2023,34(5):552-561.
[3] 安昕,孟鹏,廖国进.沈阳市近50a 10℃活动积温变化特征分析[J].气象科学,2011,31(S1):148-151.
[4] 常启虹.气候变化对粮食产量的实证研究[J].山西农经,2023(5):13-15,76.
[5] 蒲金涌,李晓薇,李蓉.天水市近50年干旱灾害变化特征及对夏、秋粮影响风险评估[J].中国农学通报,2012,28(35):280-285.
[6] 李光玉,刘天宇,吕军.低温冷害与霜冻灾害成因分析及防御对策[J].农业灾害研究, 2022,12(9):194-196.
[7]田苗,郭璇,向导.石河子地区近50年积温变化特征分析[J].新疆农垦科技,2018,41(7):43-46.